JP2020072028A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置及び機器に関する。 The present invention relates to a display device and equipment.
従来の表示装置には、光源(発光部)と、導光板とが、開示されている(特許文献1を参照)。導光板には、光収束部(結像部)が設けられている。光収束部は、光源から離れて所定の位置に配置される。この表示装置では、光源から導光板に照射された照射光が、光収束部によって反射されることによって、所定のパターンが空間上に結像される。一方で、従来の表示装置には、光源(発光部)と、導光体(変換部)とが、開示されている(特許文献2−4を参照)。この表示装置では、導光体が、光源から照射される照射光をコリメート光に変換している。 A light source (light emitting unit) and a light guide plate are disclosed in a conventional display device (see Patent Document 1). The light guide plate is provided with a light converging unit (imaging unit). The light converging part is arranged at a predetermined position apart from the light source. In this display device, the irradiation light emitted from the light source to the light guide plate is reflected by the light converging portion, so that a predetermined pattern is imaged in space. On the other hand, in the conventional display device, a light source (light emitting unit) and a light guide (conversion unit) are disclosed (see Patent Documents 2-4). In this display device, the light guide body converts the irradiation light emitted from the light source into collimated light.
近年、複雑なデザインを表現するために、LEDパネルや光ファイバー等の表示装置が用いられることがある。しかしながら、このタイプの表示装置はコストが高く、低コストで複雑なデザインを表現できる表示装置が、望まれている。 In recent years, a display device such as an LED panel or an optical fiber is sometimes used to express a complicated design. However, this type of display device is expensive, and a display device capable of expressing a complicated design at low cost is desired.
そこで、発明者は、上述した所定のパターンを空間上に結像する技術を利用することを、考えた。この場合、光源及び光収束部は互いに離れて配置されているので、光源の照射光が光収束部に広がって到達するおそれがある。ここで、光源の照射光が光収束部に広がって到達すると、所定のパターンを明瞭に表示できないおそれがある。この問題を解決するためには、上述したコリメート光を照射光として用いることが考えられる。 Then, the inventor considered using the technique of forming the above-described predetermined pattern in space. In this case, since the light source and the light converging part are arranged apart from each other, the irradiation light of the light source may spread and reach the light converging part. Here, when the irradiation light of the light source spreads and reaches the light converging portion, there is a possibility that a predetermined pattern cannot be clearly displayed. In order to solve this problem, it is possible to use the above-mentioned collimated light as irradiation light.
このように、コリメート光を用いて所定のパターンを空間上に結像しようとすると、コリメート用の導光体及び結像用の導光板を隣接して配置する必要がある。この場合、コリメート用の導光体及び結像用の導光板の間に隙間が生じるので、コリメート光の伝達効率が低下する。このため、設計者が所望する所定のパターンを、好適に結像できなくなるおそれがある。 As described above, in order to form an image of a predetermined pattern in space using the collimated light, it is necessary to arrange the light guide body for collimation and the light guide plate for image formation adjacent to each other. In this case, since a gap is created between the light guide for collimation and the light guide plate for image formation, the transmission efficiency of collimated light is reduced. Therefore, there is a possibility that the predetermined pattern desired by the designer cannot be formed into an image properly.
ここで、コリメート用の導光体及び結像用の導光板を密着させて配置すると、振動や衝撃等が表示装置に入力された場合に、コリメート用の導光体及び結像用の導光板が、摺動によって摩耗したり、衝突によって破損したりするおそれがある。また、この際に、コリメート用の導光体及び結像用の導光板の位置関係にズレが生じると、設計者が所望する所定のパターンを、好適に結像できなくなるおそれがある。 Here, when the light guide for collimation and the light guide plate for image formation are arranged in close contact with each other, the light guide for collimation and the light guide plate for image formation are provided when vibration, impact, or the like is input to the display device. However, there is a risk that it may be worn by sliding or damaged by collision. Further, at this time, if the positional relationship between the light guide body for collimation and the light guide plate for image formation is deviated, there is a possibility that a predetermined pattern desired by the designer cannot be formed properly.
さらに、上記のコリメート用の導光体及び結像用の導光板それぞれは、互いに別体で製造されるので、製造プロセスが煩雑になり、製造コストが上昇するおそれがある。 Furthermore, since the light guide body for collimation and the light guide plate for image formation are manufactured separately from each other, the manufacturing process may be complicated and the manufacturing cost may increase.
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、導光板、表示装置、入力装置、及び車両用の照明装置において、所定のパターンを好適に結像することにある。
また、本発明の目的は、導光板、表示装置、入力装置、及び車両用の照明装置において、製造コストを低減することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suitably form a predetermined pattern in a light guide plate, a display device, an input device, and a vehicle lighting device. It is in.
Another object of the present invention is to reduce the manufacturing cost of a light guide plate, a display device, an input device, and a vehicle lighting device.
一態様に係る導光板は、変換部と、結像部とを、有する。変換部は、入射光をコリメート光に変換する。結像部は、コリメート光によって所定のパターンを結像する。結像部は、変換部と一体に形成される。 The light guide plate according to one aspect includes a conversion unit and an imaging unit. The converter converts the incident light into collimated light. The image forming unit forms an image of a predetermined pattern by the collimated light. The imaging unit is formed integrally with the conversion unit.
本態様に係る導光板では、変換部及び結像部が一体に形成されるので、コリメート光の伝達効率を低下させることなく、コリメート光を変換部から結像部に到達させることができる。また、この構成によって、変換部及び結像部の摩耗及び衝突を防止することができる。また、変換部及び結像部の位置ズレを防止することができる。これにより、本態様に係る導光板では、所定のパターンを好適に結像することができる。 In the light guide plate according to this aspect, since the conversion unit and the imaging unit are integrally formed, the collimated light can reach the imaging unit from the conversion unit without reducing the transmission efficiency of the collimated light. Further, with this configuration, it is possible to prevent abrasion and collision of the conversion unit and the imaging unit. Further, it is possible to prevent the displacement of the conversion unit and the imaging unit. Thus, the light guide plate according to this aspect can preferably form a predetermined pattern.
また、本態様に係る導光板では、変換部及び結像部が一体に形成されるので、変換部及び結像部が別体に構成される場合と比較して、導光板の製造プロセスを簡略化することができる。すなわち、本態様に係る導光板では、製造コストを低減することができる。 Further, in the light guide plate according to this aspect, since the conversion unit and the image forming unit are integrally formed, the manufacturing process of the light guide plate is simplified as compared with the case where the conversion unit and the image forming unit are separately configured. Can be converted. That is, in the light guide plate according to this aspect, the manufacturing cost can be reduced.
変換部は、第1本体部と、反射面とを、有していてもよい。この場合、反射面は、第1本体部に設けられる。反射面は、入射光を反射することによって、コリメート光を生成する。 The conversion part may have a 1st main part and a reflective surface. In this case, the reflecting surface is provided on the first main body portion. The reflecting surface reflects the incident light to generate collimated light.
結像部は、第2本体部と、パターン生成部とを、有する。第2本体部は、第1本体部と一体に形成される。パターン生成部は、第2本体部に設けられる。パターン生成部は、所定のパターンを結像する。 The imaging unit has a second main body unit and a pattern generation unit. The second body portion is integrally formed with the first body portion. The pattern generation unit is provided in the second main body unit. The pattern generation unit images a predetermined pattern.
この構成では、第1本体部及び第2本体部が一体に形成されるので、コリメート光の伝達効率を低下させることなく、コリメート光を反射面からパターン生成部に到達させることができる。また、この構成によって、変換部及び結像部の摩耗、衝突、及び位置ズレを防止することができる。これにより、本態様に係る導光板では、所定のパターンを好適に結像することができる。 With this configuration, since the first main body and the second main body are integrally formed, it is possible to allow the collimated light to reach the pattern generation unit from the reflection surface without reducing the transmission efficiency of the collimated light. Further, with this configuration, it is possible to prevent abrasion, collision, and positional deviation of the conversion unit and the imaging unit. Thus, the light guide plate according to this aspect can preferably form a predetermined pattern.
反射面は、非球面形状に形成されてもよい。この構成によって、変換部において照射光をコリメート光に好適に変換することができる。 The reflecting surface may be formed in an aspherical shape. With this configuration, it is possible to preferably convert the irradiation light into collimated light in the conversion unit.
反射面は、複数の凹部を有していてもよい。この構成によって、変換部において照射光をコリメート光に好適に変換することができる。 The reflective surface may have a plurality of recesses. With this configuration, it is possible to preferably convert the irradiation light into collimated light in the conversion unit.
変換部は、複数の入射光を各別に反射する複数の反射面を、有していてもよい。この構成によって、各入射光を各反射面によって反射することによって、コリメート光の生成範囲を拡大することができる。すなわち、所定のパターンの表示範囲を拡大することができる。 The conversion unit may have a plurality of reflecting surfaces that individually reflect a plurality of incident lights. With this configuration, each incident light is reflected by each reflection surface, so that the generation range of the collimated light can be expanded. That is, the display range of the predetermined pattern can be expanded.
反射面に到達する入射光の照度に応じて、結像部に到達するコリメート光の照度が均一化されるように、反射面は形成されてもよい。 The reflecting surface may be formed such that the illuminance of the collimated light reaching the image forming unit is made uniform according to the illuminance of the incident light reaching the reflecting surface.
この構成によって、結像部に到達するコリメート光の照度が均一化されるので、結像部において所定のパターンを明瞭に結像することができる。すなわち、所定のパターンの輝度を均一化することができる。 With this configuration, the illuminance of the collimated light reaching the image forming section is made uniform, so that a predetermined pattern can be clearly formed in the image forming section. That is, the brightness of a predetermined pattern can be made uniform.
導光板は、入射光の広角成分を除去する広角光除去部を、さらに備えていてもよい。この構成によって、コリメート光の照度を均一化することができる。すなわち、所定のパターンの輝度を均一化することができる。 The light guide plate may further include a wide-angle light removing unit that removes a wide-angle component of incident light. With this configuration, the illuminance of the collimated light can be made uniform. That is, the brightness of a predetermined pattern can be made uniform.
広角光除去部は、入射光が入射される入射部と、変換部との間に、設けられてもよい。この構成によって、簡単な構成によって、コリメート光の照度を均一化することができる。 The wide-angle light removing unit may be provided between the incident unit on which the incident light is incident and the conversion unit. With this configuration, the illuminance of the collimated light can be made uniform with a simple configuration.
広角光除去部は、変換部に設けられてもよい。この構成によって、簡単な構成によって、コリメート光の照度を均一化することができる。 The wide-angle light removing unit may be provided in the converting unit. With this configuration, the illuminance of the collimated light can be made uniform with a simple configuration.
複数の発光部は、第1照射光を照射する第1発光部と、第2照射光を照射する第2発光部とを、有していてもよい。この場合、変換部は、第1本体部と、第1照射光を反射する第1反射面と、第2照射光を反射する第2反射面とを、有する。 The plurality of light emitting units may include a first light emitting unit that emits the first irradiation light and a second light emitting unit that emits the second irradiation light. In this case, the conversion unit has a first body, a first reflecting surface that reflects the first irradiation light, and a second reflecting surface that reflects the second irradiation light.
広角光除去部は、第1入射光の広角成分を除去する第1広角光除去部と、第2入射光の広角成分を除去する第2広角光除去部とを、有する。第1広角光除去部は、第1本体部及び第2反射面の少なくともいずれか一方に、設けられる。第2広角光除去部は、第1本体部及び第1反射面の少なくともいずれか一方に、設けられる。 The wide-angle light removing unit includes a first wide-angle light removing unit that removes the wide-angle component of the first incident light and a second wide-angle light removing unit that removes the wide-angle component of the second incident light. The first wide-angle light removing unit is provided on at least one of the first main body unit and the second reflecting surface. The second wide-angle light removing unit is provided on at least one of the first body unit and the first reflecting surface.
この構成によって、コリメート光の照度を均一化することができ、コリメート光の生成範囲を拡大することができる。すなわち、所定のパターンの輝度の均一化と、所定のパターンの表示範囲の拡大を、同時に実現することができる。 With this configuration, the illuminance of the collimated light can be made uniform, and the generation range of the collimated light can be expanded. That is, it is possible to realize uniformization of the brightness of a predetermined pattern and expansion of the display range of the predetermined pattern at the same time.
反射面は、入射光を反射する非蒸着の第3反射面と、第3反射面によって反射された反射光をコリメート光に変換する第4反射面とを、有していてもよい。 The reflecting surface may have a non-vapor-deposited third reflecting surface that reflects incident light, and a fourth reflecting surface that converts the reflected light reflected by the third reflecting surface into collimated light.
この構成では、第3反射面が非蒸着であるので、製造コストを低減することができる。ここで、第4反射面を非蒸着にした場合には、製造コストをさらに低減することができる。 With this configuration, since the third reflecting surface is not vapor-deposited, the manufacturing cost can be reduced. Here, when the fourth reflecting surface is not vapor-deposited, the manufacturing cost can be further reduced.
反射面は、入射光の広角成分を反射する第5反射面を、さらに有していてもよい。この場合、第3反射面は、第5反射面によって反射された反射光を透過可能に、配置される。 The reflecting surface may further include a fifth reflecting surface that reflects the wide-angle component of the incident light. In this case, the third reflecting surface is arranged so that the reflected light reflected by the fifth reflecting surface can be transmitted.
この構成では、入射光の広角成分が第3反射面から透過されるので、コリメート光の照度を均一化することができる。すなわち、所定のパターンの輝度を均一化することができる。 With this configuration, since the wide-angle component of the incident light is transmitted from the third reflecting surface, the illuminance of the collimated light can be made uniform. That is, the brightness of a predetermined pattern can be made uniform.
変換部は、入射光の広角成分を透過可能に配置される透過面を、さらに有していてもよい。この構成では、照射光の広角成分が透過面から透過されるので、コリメート光の照度を均一化することができる。すなわち、所定のパターンの輝度を均一化することができる。 The conversion unit may further include a transmissive surface that is arranged to transmit the wide-angle component of the incident light. With this configuration, since the wide-angle component of the irradiation light is transmitted from the transmitting surface, the illuminance of the collimated light can be made uniform. That is, the brightness of a predetermined pattern can be made uniform.
透過面には、透過光を遮蔽する遮光部が、設けられてもよい。この構成では、複数の導光板が並べて配置された場合、各導光板において透過面から透過される透過光(入射光の広角成分)は、遮蔽部によって遮蔽される。 A light blocking portion that blocks transmitted light may be provided on the transparent surface. In this configuration, when a plurality of light guide plates are arranged side by side, the transmitted light (wide-angle component of the incident light) transmitted from the transmission surface of each light guide plate is shielded by the shield.
これにより、ある導光板から、この導光板に隣接する他の導光板への透過光(照射光の広角成分)の入射を、遮蔽部によって防止することができる。すなわち、複数の導光板において、コリメート光の照度を均一化することができる。 Thereby, the shielding portion can prevent the transmission light (the wide-angle component of the irradiation light) from entering from one light guide plate to another light guide plate adjacent to this light guide plate. That is, the illuminance of the collimated light can be made uniform in the plurality of light guide plates.
透過面は、テーパ状に形成されてもよい。この構成では、上述したように、複数の導光板が並べて配置された場合、各導光板において透過面から透過される透過光(照射光の広角成分)は、透過面によって屈曲される。 The transmissive surface may be tapered. In this configuration, as described above, when a plurality of light guide plates are arranged side by side, the transmitted light (wide-angle component of irradiation light) transmitted from the transmission surface in each light guide plate is bent by the transmission surface.
これにより、ある導光板から、この導光板に隣接する他の導光板への透過光(照射光の広角成分)の入射を、透過面によって防止することができる。すなわち、複数の導光板において、コリメート光の照度を均一化することができる。 Thereby, the transmission surface can prevent the transmission light (the wide-angle component of the irradiation light) from entering from one light guide plate to another light guide plate adjacent to this light guide plate. That is, the illuminance of the collimated light can be made uniform in the plurality of light guide plates.
第1本体部は、入射光が入射される入射部を、有していてもよい。この場合、入射部は、入射光の光度分布を調整する光度調整部を、有する。この構成によって、
この構成では、入射部の光度調整部において、照射光の光度分布が調整されるので、コリメート光の照度を均一化することができる。すなわち、所定のパターンの輝度を均一化することができる。
The first main body portion may have an incident portion on which incident light is incident. In this case, the incident part has a light intensity adjusting part for adjusting the light intensity distribution of the incident light. With this configuration,
In this configuration, since the luminous intensity distribution of the irradiation light is adjusted in the luminous intensity adjusting unit of the incident unit, the illuminance of the collimated light can be made uniform. That is, the brightness of a predetermined pattern can be made uniform.
導光板は、入射光の拡散を制限する光制限部を、さらに備えていてもよい。この構成では、光制限部において照射光の拡散が制限されるので、入射光の指向性を向上することができる。これにより、変換部例えば反射面を、小型化することができる。 The light guide plate may further include a light limiting portion that limits diffusion of incident light. With this configuration, since the diffusion of the irradiation light is limited in the light limiting portion, the directivity of the incident light can be improved. Thereby, the conversion unit, for example, the reflecting surface can be downsized.
変換部は、複数の入射光を集光する集光部を、さらに有していてもよい。この構成では、集光部が、複数の入射光を、集光するので、高照度の入射光を生成することができる。 The conversion unit may further include a light collecting unit that collects a plurality of incident lights. In this configuration, since the condensing unit condenses the plurality of incident lights, it is possible to generate the incident light with high illuminance.
所定のパターンは、コリメート光が進む方向と交差する方向において、結像されてもよい。この構成では、所定のパターンは、コリメート光が進む方向と交差する方向に設けられる空間に、表示される。これにより、観察者が、コリメート光が進む方向において、所定のパターンを見た場合、映像Eの背後に変換部が見えることがないので、映像Eを好適に視認することができる。また、デッドスペース等を有効に活用することができる。 The predetermined pattern may be imaged in a direction intersecting the direction in which the collimated light travels. In this configuration, the predetermined pattern is displayed in the space provided in the direction intersecting the direction in which the collimated light travels. Accordingly, when the observer sees the predetermined pattern in the direction in which the collimated light travels, the conversion unit is not visible behind the image E, and thus the image E can be viewed appropriately. Moreover, the dead space or the like can be effectively utilized.
導光板は、所定のパターンまわりに光を放出する光放出部を、さらに有していてもよい。この構成では、光放出部によって、所定のパターンまわりの輝度を上昇させることができる。すなわち、所定のパターンが表示される空間の輝度を上昇させることができる。 The light guide plate may further include a light emitting portion that emits light around a predetermined pattern. With this configuration, the light emitting portion can increase the brightness around the predetermined pattern. That is, the brightness of the space in which the predetermined pattern is displayed can be increased.
一態様に係る表示装置は、上記の導光板と、入射光を照射する発光体とを、備える。これにより、表示装置において、上述した効果と同様の効果を得ることができる。 A display device according to one aspect includes the above-described light guide plate and a light-emitting body that emits incident light. Thereby, in the display device, the same effect as the above-described effect can be obtained.
一態様に係る入力装置は、上記の表示装置と、所定のパターンに接近する物体を検知するセンサ部とを、備える。これにより、入力装置において、上述した効果と同様の効果を得ることができる。 An input device according to one aspect includes the display device described above and a sensor unit that detects an object approaching a predetermined pattern. As a result, in the input device, the same effects as those described above can be obtained.
一態様に係る車両用の照明装置は、上記の表示装置を、有する。これにより、車両用の照明装置は、上述した効果と同様の効果を得ることができる。 An illumination device for a vehicle according to one aspect includes the above display device. As a result, the vehicle lighting device can obtain the same effects as those described above.
本発明によれば、導光板、表示装置、入力装置、及び車両用の照明装置において、所定のパターンを好適に結像することができる。 According to the present invention, it is possible to preferably form a predetermined pattern in a light guide plate, a display device, an input device, and a vehicle lighting device.
[第1実施形態]
以下、図面を参照して、導光板5を有する表示装置1について、説明する。表示装置1は、例えば、図1に示す車両Cの後部左右にそれぞれ配置されるテールランプ用の表示装置として、用いられる。すなわち、表示装置1は、テールランプ用の照明装置に含まれる。表示装置1は、テールランプのランプカバーTの内側に配置される。
[First Embodiment]
Hereinafter, the
表示装置1は、映像E(所定のパターンの一例)を、表示装置1の外側の空間に、表示する。図2A及び図2Bに示すように、表示装置1は、光源3(発光部の一例)と、導光板5とを、備える。
The
本実施形態では、図2Bに示すように、映像Eが、観察者及び導光板5の間に表示される場合の例が、示される。例えば、映像Eは、導光板5の出射面9c側に表示される。映像Eは、図2BのようにランプカバーT及び導光板5の間に表示されてもよいし、ランプカバーTの外側に表示されてもよい。また、導光板5が観察者及び映像Eの間に位置するように、映像Eは表示されてもよい。すなわち、映像Eが、導光板5の背面側に表示される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2B, an example in which the image E is displayed between the viewer and the
なお、本実施形態では、コリメート光(後述する)が進む方向を、Y方向と定義している。Y方向に直交する方向を、X方向及びZ方向と定義している。Z方向は、変換部7の厚み方向に対応する。X方向は、変換部の幅方向に対応する。
In the present embodiment, the direction in which the collimated light (described later) travels is defined as the Y direction. The directions orthogonal to the Y direction are defined as the X direction and the Z direction. The Z direction corresponds to the thickness direction of the
<光源>
光源3は、導光板5に隣接して配置される。光源3は、導光板5に光を照射する。光源3は、光軸Kを有する。光軸Kは、光源3の出射面の法線方向(出射面に対して垂直な方向)に延びる軸である。
<Light source>
The
光源3は、コントローラ50(後述する)からの制御信号に基づいて、制御される。光源3は、例えばLED(Light Emitting Diode)である。ただし、光源3は、LEDに限らず、OLED(Organic Light Emitting Diode)などの他の光源3であってもよい。
The
図3に示すように、コントローラ50は、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサ51と、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)等のメモリ52とを、有する。メモリ52は、プロセッサ51によって実行される命令、及び光源3を制御するためのデータを記憶する。コントローラ50は、例えば、光源3を制御する。
As shown in FIG. 3, the
<導光板>
導光板5には、光源3から出射された光が、入射される。導光板5は、入射光をコリメート光に変換し、このコリメート光によって映像Eを結像する。導光板5は、透光性材料で形成される。例えば、導光板5は、例えばポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート、又はシクロオレフィンポリマー等の透明な樹脂、及びガラスなどの材料によって、形成されることが好ましい。
<Light guide plate>
The light emitted from the
図2A及び図2Bに示すように、導光板5は、変換部7と、結像部9とを、有する。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
(変換部)
変換部7は、入射光をコリメート光に変換する。例えば、変換部7は、光源3から照射される照射光を、コリメート光に変換する。図2A及び図2Bに示すように、変換部7は、第1本体部7aと、第1入射面7b(入射部の一例)と、反射面7cとを、有する。
(Conversion part)
The
第1本体部7aは、反射面7c及び結像部9の間に設けられる。第1本体部7aは、光源3から照射された照射光を反射面7cに導き、反射面7cによって生成されたコリメート光を結像部9に導く。
The first
第1入射面7bは、第1本体部7aに設けられる。第1入射面7bには、光源3が対向して配置される。第1入射面7bには、光源3からの照射光が、入射される。
The
反射面7cは、第1本体部7aに設けられる。反射面7cは、光源3から照射された光を反射することによって、コリメート光を生成する。反射面7cは、コリメート光を生成可能な形状、例えば非球面形状に形成される。非球面形状は、放物面、双曲面、及び楕円面等を、含む。
The
反射面7cには、蒸着処理が施される。例えば、反射面7cは、真空蒸着メッキを用いた真空蒸着製鏡によって、形成される。反射面7cは、基材に対して真空蒸着メッキを施すことによって、形成される。例えば、反射面7cの基材には、密着層が重ねて配置される。密着層には、蒸着層が重ねて配置される。蒸着層には、保護層が重ねて配置される。
The
なお、ここでは、反射面7cに蒸着処理が施される場合の例を示すが、反射面7cにはスパッタリング処理が、施されてもよい。スパッタリング処理では、基材が真空装置に配置され状態において、グロー放電を発生させることによって、反射膜が基材に付着する。このように、反射面7cは、スパッタリング処理によっても形成することができる。
Note that, here, an example in which the
(結像部)
図2A及び図2Bに示すように、結像部9は、変換部7と一体に形成される。結像部9は、コリメート光によって、映像Eを結像する。詳細には、コリメート光は、変換部7から結像部9に入射される。結像部9は、コリメート光によって映像Eを結像する。例えば、映像Eは、コリメート光が進む方向と交差する方向において、結像部9の外側の空間に結像される。本実施形態では、映像Eは、Z方向において、結像部9の外側の空間に結像されている。
(Image forming part)
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
結像部9は、第2本体部9aと、映像生成部9b(パターン生成部の一例)とを、有する。第2本体部9aは、第1本体部7aと一体に形成される。本実施形態では、第2本体部9aは、第1本体部7aと同一平面上において一体に形成される。第2本体部9aは、反射面7cと対向するように、第1本体部7aと一体に形成される。第2本体部9aは、コリメート光を映像生成部9bに導き、映像生成部9bによって反射された光を出射面9cに導く。
The
映像生成部9bは、映像Eを結像する。映像生成部9bは、第2本体部9aに設けられる。例えば、映像生成部9bは、複数のプリズムから構成される。複数のプリズムは、第2本体部9aの背面に設けられる。複数のプリズムの構成は、公知の技術を利用可能であるため、ここでは説明を省略する。
The
映像生成部9bは、コリメート光を反射することによって、コリメート光の光路を変更し、第2本体部9aから離れた位置に映像Eを結像する。例えば、映像生成部9b(例えば複数のプリズム)によって反射された光は、第2本体部9aを通過し、出射面9cから出射される。この光を収束させることによって、映像Eが結像される。
The
このように、映像生成部9bは、コリメート光を反射することによって、映像Eを結像部9の外側の空間に結像する。なお、映像Eの結像形態は、公知の技術を利用可能であるため、ここでは説明を省略する。
In this way, the
<まとめ>
上記の構成を有する表示装置1では、変換部7(第1本体部7a)及び結像部9(第2本体部9a)が一体に形成されるので、コリメート光の伝達効率を低下させることなく、コリメート光を変換部7(反射面7c)から結像部9(映像生成部9b)に到達させることができる。これにより、表示装置1では、映像Eを好適に結像することができる。
<Summary>
In the
また、この構成によって、変換部7及び結像部9の摩耗及び衝突を防止することができる。また、変換部7及び結像部9の位置ズレを防止することができる。これにより、表示装置1では、映像Eを好適に結像することができる。
Further, with this configuration, it is possible to prevent abrasion and collision of the
また、この構成によって、結像部9が変換部7と別体に構成される場合と比較して、導光板5の製造プロセスを簡略化することができる。すなわち、表示装置1では、製造コストを低減することができる。
Further, with this configuration, the manufacturing process of the
また、映像Eは、コリメート光の進行方向と交差する方向において、結像部9の外側の空間に表示することができる。この場合、観察者が、コリメート光の進行方向において、映像Eを見た場合、映像Eの背後に表示装置1が見えることがないので、映像Eを好適に視認することができる。また、デッドスペース等を有効に活用することができる。
Further, the image E can be displayed in the space outside the
<第1実施形態の変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
<Modification of First Embodiment>
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
(A1)前記実施形態では、表示装置1が1つの導光板5を有する場合の例が、示された。これに代えて、図4に示すように、表示装置1は、複数の導光板5を有していてもよい。
(A1) In the above embodiment, an example in which the
この場合、複数の導光板5は、一方向に並べて配置される。複数の導光板5は、同一平面上において、互いに隣接して配置される。例えば、複数の導光板5は、X方向に並べて配置される。なお、ここでは、複数の導光板5が一次元的に配置される場合の例を示すが、複数の導光板5が二次元的に配置されてもよい。
In this case, the plurality of
(A2)前記実施形態では、表示装置1が1つの光源3を有し、且つ変換部7が1つの反射面7cを有する場合の例が、示された。これに代えて、図5Aに示すように、表示装置1が複数の光源3を有し、且つ変換部7が複数の反射面7cを有していてもよい。この場合、複数の反射面7cは、複数の光源3の照射光を各別に反射する。複数の反射面7cを有する変換部7は、結像部9と一体に形成される。
(A2) In the above embodiment, an example is shown in which the
このように、複数の反射面7cによって複数の光源3の照射光を各別に反射させることによって、複数のコリメート光束が生成される。この構成によって、コリメート光の生成範囲を拡大することができる。すなわち、映像Eの表示範囲を拡大することができる。
In this way, a plurality of collimated light beams are generated by individually reflecting the irradiation light of the plurality of
(A3)前記実施形態では、表示装置1が1つの光源3を有し、且つ変換部7が1つの反射面7cを有する場合の例が、示された。これに代えて、図5Bに示すように、表示装置1が複数の光源3を有し、且つ変換部7が複数の反射面7cを有していてもよい。
(A3) In the above embodiment, an example in which the
この場合、複数の反射面7cを有する変換部7が、結像部9と一体に形成される。複数の反射面7cは、複数の光源3の照射光を各別に反射する。例えば、複数の光源3は、第1光源3aと、第2光源3bとを、有する。複数の反射面7cは、第1反射面7c1と、第2反射面7c2とを、有する。
In this case, the
第1光源3aは、第1反射面7c1に照射され、第1反射面7c1によって反射される。このように、第1光源3aを第1反射面7c1によって反射することによって、第1コリメート光が生成される。第2光源3bは、第2反射面7c2に照射され、第2反射面7c2によって反射される。このように、第2光源3bを第2反射面7c2によって反射することによって、第2コリメート光が生成される。
The first
この構成によって、コリメート光の生成範囲を拡大することができる。すなわち、映像Eの表示範囲を拡大することができる。 With this configuration, the generation range of collimated light can be expanded. That is, the display range of the image E can be expanded.
(A4)前記実施形態の表示装置1は、照射光の広角成分を除去する広角光除去部11を、さらに備えていてもよい。この場合、図6Aに示すように、広角光除去部11は、例えば、光源3及び変換部7の間に、設けられる。ここでは、広角光除去部11は、変換部7と一体に形成される場合の例を示すが、広角光除去部11は変換部7と別体で設けられてもよい。
(A4) The
図6Bに示すように、広角光除去部11は、第2入射面11aと、光除去面11bとを、有する。光源3(第1光源3a及び第2光源3b)から照射された照射光は、第2入射面11aに入射される。この際に、光源3の光軸Kまわりの照射光(低角光)は、変換部7に入射される。一方で、照射光の広角成分、例えば光源3の光軸Kから離れた照射光(広角光)は、光除去面11bを通過する。
As shown in FIG. 6B, the wide-angle
なお、広角光除去部11において除去された広角光は、他の導光部材に入光させてもよい。これにより、広角光除去部11において除去された広角光を、他の導光部材において利用したり、他の導光部材を用いて他の空間に導光したりすることができる。
The wide-angle light removed by the wide-angle
変換部7に入射される低角光の導光角は、光軸Kを含む60度未満の範囲であることが好ましい。例えば、変換部7に入射される低角光の導光角は、光軸Kから30度未満の範囲であることが好ましい。
The light guide angle of the low-angle light that enters the
また、光除去面11bで除去される広角光の導光角は、光軸Kを含む60度以上の範囲であることが好ましい。例えば、光除去面11bで除去される広角光の導光角は、光軸Kから30度以上の範囲であることが好ましい。
The light guide angle of the wide-angle light removed by the
ここで、光除去面11bは、照射光の広角成分を吸収可能に構成されてもよい。例えば、光除去面11bには、照射光の広角成分を吸収可能な部材を取り付けてもよい。光除去面11bには、照射光の広角成分を吸収可能な材料を塗布してもよい。
Here, the
この構成では、簡単な構成によって、照射光の照度を均一化することができる。すなわち、照度が均一化された照射光によって、コリメート光を生成することができ、映像Eの輝度を均一化することができる。 With this configuration, the illuminance of the irradiation light can be made uniform with a simple configuration. That is, the collimated light can be generated by the irradiation light whose illuminance is made uniform, and the brightness of the image E can be made uniform.
(A5)前記実施形態の表示装置1は、照射光の広角成分を除去する広角光除去部11を、さらに備えていてもよい。この場合、図7に示すように、広角光除去部11は、例えば、変換部7に設けられる。図7では、広角光除去部11は、第1本体部7a及び反射面7cに設けられる。詳細には、第1本体部7aの一部及び反射面7cの一部が、広角光除去部11として機能するように、第1本体部7a及び反射面7cが構成される。
(A5) The
例えば、第1本体部7aの広角光除去部11、及び反射面7cの広角光除去部11は、照射光の広角成分を透過可能に構成される。詳細には、照射光の広角成分を第1本体部7aの内部から外部に出射させるための出射領域11cが、第1本体部7aに形成される。この出射領域11cが、第1本体部7aの広角光除去部11として機能する。また、反射面7cの一部をマスキング等によって蒸着処理を施さないことによって、非蒸着面11dが、反射面7cに形成される。この非蒸着面11dが、反射面7cの広角光除去部11として機能する。
For example, the wide-angle
ここで、第1本体部7aの広角光除去部11、及び反射面7cの広角光除去部11は、照射光の広角成分を吸収可能に構成されてもよい。例えば、第1本体部7aの出射領域11c、及び反射面7cの非蒸着面11dには、照射光の広角成分を吸収可能な材料を塗布してもよい。第1本体部7aの出射領域11c、及び反射面7cの非蒸着面11dには、照射光の広角成分を吸収可能な部材を取り付けてもよい。
Here, the wide-angle
広角光除去部11で除去される照射光の広角成分(広角光)の導光角は、光軸Kを含む60度以上の範囲であることが好ましい。例えば、広角光除去部11で除去される広角光の導光角は、光軸Kから30度以上の範囲であることが好ましい。
The light guide angle of the wide-angle component (wide-angle light) of the irradiation light removed by the wide-angle
また、変換部7に入射される照射光の低角成分(低角光)の導光角は、光軸Kを含む60度未満の範囲であることが好ましい。例えば、変換部7に入射される低角光は、光軸Kから30度未満の範囲であることが好ましい。
Further, the light guide angle of the low-angle component (low-angle light) of the irradiation light incident on the
なお、ここでは、広角光除去部11が第1本体部7a及び反射面7cに設けられる場合の例が、示されたが、広角光除去部11が第1本体部7a及び反射面7cのいずれか一方に設けられてもよい。
Here, an example in which the wide-angle
この構成では、簡単な構成によって、照射光の照度を均一化することができる。すなわち、照度が均一化された照射光によって、コリメート光を生成することができ、映像Eの輝度を均一化することができる。 With this configuration, the illuminance of the irradiation light can be made uniform with a simple configuration. That is, the collimated light can be generated by the irradiation light whose illuminance is made uniform, and the brightness of the image E can be made uniform.
(A6)前記実施形態の表示装置1は、照射光の広角成分を除去する広角光除去部11を、さらに備えていてもよい。
(A6) The
この場合、例えば、図8に示すように、複数の光源3は、第1照射光を照射する第1光源3aと、第2照射光を照射する第2光源3bとを、有する。変換部7は、第1本体部7aと、第1照射光を反射する第1反射面7c1と、第2照射光を反射する第2反射面7c2とを、有する。
In this case, for example, as shown in FIG. 8, the plurality of
広角光除去部11は、第1広角光除去部12と、第2広角光除去部13とを、有する。第1広角光除去部12は、第1本体部7a及び第2反射面7c2に設けられる。第2広角光除去部13は、第1本体部7a及び第1反射面7c1に設けられる。
The wide-angle
第1広角光除去部12は、第1照射光の広角成分を除去する。第2広角光除去部13は、第2照射光の広角成分を除去する。第1広角光除去部12及び第2広角光除去部13は、例えば、上記の(A4)及び(A5)と同様に構成される。
The first wide-angle
なお、第1広角光除去部12は、第1本体部7a及び第2反射面7c2のいずれか一方に、設けられてもよい。第2広角光除去部13は、第1本体部7a及び第1反射面7c1のいずれか一方に、設けられてもよい。
The first wide-angle
この構成によって、照射光の照度を均一化することができる。すなわち、照度が均一化された照射光によって、コリメート光を生成することができ、映像Eの輝度を均一化することができる。 With this configuration, the illuminance of the irradiation light can be made uniform. That is, the collimated light can be generated by the irradiation light whose illuminance is made uniform, and the brightness of the image E can be made uniform.
なお、図8に示す導光板5を、並べて配置してもよい。言い換えると、複数の導光板5が互いに並べて配置されてもよい。
The
(A7)前記実施形態の反射面7cは、次のように形成してもよい。例えば、図9に示すように、反射面7cに到達する照射光の照度に応じて、結像部9に到達するコリメート光の照度が均一化されるように、反射面7cは形成される。
(A7) The reflecting
例えば、照射光が光軸Kから離れるにつれて、コリメート光の出射幅Hが狭くなるように(H1>H2>H3>H4)、反射面7cは形成される。詳細には、照射光の光軸Kが反射面7cに交差する交差点から離れるにつれて、曲率が大きくなるように、反射面7cは形成される。言い換えると、反射面7cは、上記の曲率を有する曲線に沿って形成される。
For example, the reflecting
また、この場合、例えば、反射面7cは、コリメート光を生成するための複数のプリズム8(複数の凹部の一例)を、有する。これら複数のプリズム8によって、コリメート光が生成される。
Further, in this case, for example, the reflecting
この構成では、コリメート光の照度は反射面7cの曲率によって決定され、コリメート光の生成は反射面7cのプリズム8によって行われる。これにより、コリメート光の進行方向と直交する方向(X方向)において実質的に同じ照度を有するコリメート光が、反射面7cによって生成される。すなわち、結像部9に到達するコリメート光の照度が均一化される。このため、結像部9において映像Eを明瞭に結像することができる。すなわち、所定のパターンの輝度を均一化することができる。
In this structure, the illuminance of the collimated light is determined by the curvature of the reflecting
[第2実施形態]
第2実施形態の基本構成は、第1実施形態と実質的に同じである。このため、以下では、第1実施形態と異なる構成、例えば導光板5の構成について、説明を行う。なお、第2実施形態で省略された構成については、第1実施形態の説明に準ずる。
[Second Embodiment]
The basic configuration of the second embodiment is substantially the same as that of the first embodiment. Therefore, the configuration different from that of the first embodiment, for example, the configuration of the
<導光板>
導光板5は、光源3から出射された光を、コリメート光に変換し、このコリメート光によって、映像Eを結像する。図10A及び図10Bに示すように、導光板5は、変換部7と、結像部9とを、有する。
<Light guide plate>
The
変換部7は、光源3から照射される照射光を、コリメート光に変換する。変換部7は、第1本体部7aと、第1入射面7bと、反射面7cとを、有する。変換部7は、結像部9と一体に形成される。
The
第1本体部7aは、第1実施形態と同様に、第2本体部9aと一体に形成される。第1本体部7aは、反射面7c及び結像部9の間に設けられる。第1本体部7aは、光源3から照射された照射光を反射面7cに導き、反射面7cによって生成されたコリメート光を、結像部9に導く。
The 1st main-
第1入射面7bは、第1実施形態と同様に、第1本体部7aに設けられる。第1入射面7bには、光源3が対向して配置される。第1入射面7bには、照射光が入射される。
The
反射面7cは、第1本体部7aに設けられる。反射面7cは、光源3から照射された光を反射することによって、コリメート光を生成する。
The
反射面7cは、照射光を全反射する。例えば、反射面7cは、蒸着処理が施されておらず、非蒸着である。反射面7cにおいて最も光源に近い部分に入射する光と、反射面7cとがなす角度α(図10Aを参照)が、臨界角度より大きくなるように、反射面7cは配置される。これにより、光源3から反射面7cに到達した光は、反射面7cによって全反射される。
The reflecting
ここで、反射面7cは、非球面形状に形成される。例えば、反射面7cは、放物柱状に形成される。光源3の光軸Kと、コリメート光の進行方向に延びる直線とを含む平面を、切断面とした場合、第4反射面7c4は放物線状に形成される。これにより、光源3から照射された照射光が、反射面7cに到達すると、反射面7cによってコリメート光が生成される。
Here, the reflecting
<まとめ>
上記の構成を有する表示装置1では、変換部7(第1本体部7a)及び結像部9(第2本体部9a)が一体に形成されるので、コリメート光の伝達効率を低下させることなく、コリメート光を変換部7(反射面7c)から結像部9(映像生成部9b)に到達させることができる。これにより、表示装置1では、映像Eを好適に結像することができる。
<Summary>
In the
また、この構成によって、変換部7及び結像部9の摩耗及び衝突を防止することができる。また、変換部7及び結像部9の位置ズレを防止することができる。これにより、表示装置1では、映像Eを好適に結像することができる。
Further, with this configuration, it is possible to prevent abrasion and collision of the
また、この構成によって、結像部9が変換部7と別体に構成される場合と比較して、導光板5の製造プロセスを簡略化することができる。すなわち、表示装置1では、製造コストを低減することができる。
Further, with this configuration, the manufacturing process of the
また、映像Eは、コリメート光の進行方向と交差する方向において、結像部9の外側の空間に表示することができる。この場合、観察者が、コリメート光の進行方向において、映像Eを見た場合、映像Eの背後に表示装置1が見えることがないので、映像Eを好適に視認することができる。また、デッドスペース等を有効に活用することができる。
Further, the image E can be displayed in the space outside the
<第2実施形態の変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
<Modification of Second Embodiment>
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
(B1)前記実施形態では、表示装置1が1つの光源3及び1つの導光板5を有する場合の例が、示された。これに代えて、図11に示すように、表示装置1は、複数の導光板5を有していてもよい。
(B1) In the above embodiment, an example in which the
この場合、複数の導光板5は、一方向に並べて配置される。複数の導光板5は、同一平面上において、互いに隣接して配置される。例えば、複数の導光板5は、X方向に並べて配置される。
In this case, the plurality of
なお、ここでは、複数の導光板5が一次元的に配置される場合の例を示すが、複数の導光板5が二次元的に配置されてもよい。
In addition, although an example in which the plurality of
(B2)前記実施形態では、表示装置1が1つの光源3を有し、且つ変換部7が1つの反射面7cを有する場合の例が、示された。これに代えて、図12に示すように、表示装置1が複数の光源3を有し、且つ変換部7が複数の反射面7cを有していてもよい。この場合、複数の反射面7cは、複数の光源3の照射光を各別に反射する。複数の反射面7cを有する変換部7が、結像部9と一体に形成される。
(B2) In the above embodiment, an example is shown in which the
このように、複数の反射面7cによって複数の光源3の照射光を各別に反射させることによって、複数のコリメート光束が生成される。この構成によって、コリメート光の生成範囲を拡大することができる。すなわち、映像Eの表示範囲を拡大することができる。
In this way, a plurality of collimated light beams are generated by individually reflecting the irradiation light of the plurality of
(B3)前記実施形態の表示装置1は、照射光の広角成分を除去する広角光除去部11を、さらに備えていてもよい。この場合、図13に示すように、広角光除去部11は、例えば、光源3及び変換部7の間に、設けられる。広角光除去部11は、変換部7と一体に形成されてもよいし、変換部7と別体で設けられてもよい。
(B3) The
この構成は、上述した(A3)の構成と実質的に同じであるので、ここでは説明を省略する。この構成では、簡単な構成によって、照射光の照度を均一化することができる。すなわち、照度が均一化された照射光によって、コリメート光を生成することができ、映像Eの輝度を均一化することができる。 This configuration is substantially the same as the configuration of (A3) described above, and therefore the description thereof is omitted here. With this configuration, the illuminance of the irradiation light can be made uniform with a simple configuration. That is, the collimated light can be generated by the irradiation light whose illuminance is made uniform, and the brightness of the image E can be made uniform.
(B4)前記実施形態の反射面7cは、次のように構成されてもよい。図14に示すように、反射面7cは、照射光を反射する非蒸着の第3反射面7c3と、第3反射面7c3によって反射された反射光を非蒸着の第4反射面7c4とを、有する。反射面7cは、照射光の広角成分を反射する非蒸着の第5反射面7c5を、さらに有する。
(B4) The reflecting
すなわち、反射面7cは、照射光を全反射する第3反射面7c3と、第3反射面7c3によって反射された反射光を全反射する第4反射面7c4と、照射光の広角成分を全反射する第5反射面7c5とを、有する。
That is, the
第3反射面7c3は、光源3の光軸Kとなす角度が臨界角度より大きくなるように、配置される。これにより、光源3から第3反射面7c3に到達した光は、第3反射面7c3によって全反射される。
The third reflection surface 7c3 is arranged such that the angle formed with the optical axis K of the
第4反射面7c4は、第3反射面7c3によって反射された反射光の光軸Kとなす角度が臨界角度より大きくなるように、配置される。これにより、第3反射面7c3から第4反射面7c4に到達した光は、第4反射面7c4によって全反射される。 The fourth reflecting surface 7c4 is arranged such that the angle formed with the optical axis K of the reflected light reflected by the third reflecting surface 7c3 is larger than the critical angle. As a result, the light reaching the fourth reflecting surface 7c4 from the third reflecting surface 7c3 is totally reflected by the fourth reflecting surface 7c4.
ここで、第4反射面7c4は、非球面形状に形成される。例えば、第4反射面7c4は、放物柱状に、形成される。第4反射面7c4は、XY平面上において、放物線状に形成される。これにより、第3反射面7c3によって全反射された反射光が第4反射面7c4に到達すると、第4反射面7c4によってコリメート光が生成される。 Here, the fourth reflecting surface 7c4 is formed in an aspherical shape. For example, the fourth reflecting surface 7c4 is formed in a parabolic column shape. The fourth reflecting surface 7c4 is formed in a parabolic shape on the XY plane. Thereby, when the reflected light totally reflected by the third reflecting surface 7c3 reaches the fourth reflecting surface 7c4, collimated light is generated by the fourth reflecting surface 7c4.
第5反射面7c5は、第1入射面7bに対して所定の角度で配置される。ここでは、第5反射面7c5は、第1入射面7bから垂直な方向(Y方向)に、延びる。第5反射面7c5の一端部は、第1入射面7bに接続される。
The fifth reflecting surface 7c5 is arranged at a predetermined angle with respect to the
第5反射面7c5は、照射光の広角成分(広角光)を反射可能なように、配置される。例えば、第5反射面7c5は、光軸Kを含む60度以上の範囲の導光角を有する広角光を、反射することが好ましい。言い換えると、第5反射面7c5は、光軸Kから30度以上の範囲の導光角を有する広角光を、反射することが好ましい。 The fifth reflecting surface 7c5 is arranged so as to be able to reflect the wide-angle component (wide-angle light) of the irradiation light. For example, the fifth reflection surface 7c5 preferably reflects wide-angle light having a light guide angle in the range of 60 degrees or more including the optical axis K. In other words, the fifth reflection surface 7c5 preferably reflects wide-angle light having a light guide angle in the range of 30 degrees or more from the optical axis K.
照射光の低角成分(低角光)は、第3反射面7c3に入射され、第3反射面7c3によって反射される。照射光の低角光の導光角は、光軸Kを含む60度未満の範囲であることが好ましい。言い換えると、照射光の低角光の導光角は、光軸Kから30度未満の範囲であることが好ましい。 The low-angle component (low-angle light) of the irradiation light is incident on the third reflection surface 7c3 and reflected by the third reflection surface 7c3. The low-angle light guide angle of the irradiation light is preferably in the range of less than 60 degrees including the optical axis K. In other words, the light guide angle of the low-angle light of the irradiation light is preferably within the range of less than 30 degrees from the optical axis K.
また、第3反射面7c3は、第5反射面7c5によって反射された反射光(広角光)を透過可能に、配置される。すなわち、第3反射面7c3は、照射光の低角光を反射し、且つ第5反射面7c5によって反射された広角光を透過するように、配置される。 Further, the third reflecting surface 7c3 is arranged so that the reflected light (wide-angle light) reflected by the fifth reflecting surface 7c5 can be transmitted. That is, the third reflection surface 7c3 is arranged so as to reflect the low-angle light of the irradiation light and transmit the wide-angle light reflected by the fifth reflection surface 7c5.
この構成では、第5反射面7c5によって反射された広角光は、第3反射面7c3から透過され、照射光の低角光は、第3反射面7c3によって全反射される。第4反射面7c4は、第3反射面7c3によって全反射された低角光を用いて、コリメート光を生成する。これにより、コリメート光の照度を均一化することができる。すなわち、映像Eの輝度を均一化することができる。 In this configuration, the wide-angle light reflected by the fifth reflection surface 7c5 is transmitted through the third reflection surface 7c3, and the low-angle light of the irradiation light is totally reflected by the third reflection surface 7c3. The fourth reflection surface 7c4 uses the low-angle light totally reflected by the third reflection surface 7c3 to generate collimated light. Thereby, the illuminance of the collimated light can be made uniform. That is, the brightness of the image E can be made uniform.
(B5)前記実施形態の変換部7は、照射光の広角成分を透過可能に配置される透過面7dを、さらに有していてもよい。例えば、図15Aに示すように、透過面7dは、第1入射面7bに対向して配置される。透過面7dは、照射光の広角成分(広角光)を、透過する。言い換えると、透過面7dは、照射光の広角光を透過可能なように、配置される。照射光の広角光の導光角は、光軸Kを含む60度以上の範囲であることが好ましい。言い換えると、照射光の広角光の導光角は、光軸Kから30度以上の範囲であることが好ましい。
(B5) The
この構成では、照射光の広角光は透過面7dから透過され、照射光の低角光は第3反射面7c3によって全反射される。第4反射面7c4は、第3反射面7c3によって全反射された低角光を用いて、コリメート光を生成する。これにより、コリメート光の照度を均一化することができる。すなわち、映像Eの輝度を均一化することができる。
In this configuration, the wide-angle light of the irradiation light is transmitted through the transmitting
(B6)前記実施形態の透過面7d、例えば上記の(B5)の透過面7dは、テーパ状に形成されてもよい。この場合、例えば、図15Bに示すように、複数の導光板5が並べて配置された場合、テーパ状の透過面7dは、隣接する導光板5に対向して配置される。
(B6) The
この構成では、透過面7dに到達した照射光の広角成分(広角光)は、透過面7dから屈曲して出射される。ここで、広角光の出射角度が変化すると、隣接した導光板5への広角光の入射角度が変化する。
In this configuration, the wide-angle component (wide-angle light) of the irradiation light that has reached the transmitting
これにより、隣接した導光板5への広角光の入射を、防止することができる。すなわち、複数の導光板5が並べて配置されたとしても、広角光の迷光を防止することができる。
As a result, it is possible to prevent wide-angle light from entering the adjacent
(B7)前記実施形態の透過面7d、例えば上記の(B5)の透過面7dには、透過光を遮蔽する遮光部7fが、設けられてもよい。この場合、図15Cに示すように、複数の導光板5が並べて配置された場合、遮光部7fは、互いに隣接する導光板5の間において、透過面7dに対向して配置される。
(B7) The light-transmitting
これにより、透過面7dから出射される照射光の広角成分(広角光)を、遮光部7fによって遮光することができる。すなわち、ある導光板5の透過面7dから出射された広角光が、隣接した導光板5に入射しないように、遮光部7fによって規制することができる。これにより、複数の導光板5が並べて配置されたとしても、広角光の迷光を防止することができる。
Thereby, the wide-angle component (wide-angle light) of the irradiation light emitted from the
[第3実施形態]
第3実施形態の基本構成は、第1及び第2実施形態と実質的に同じである。このため、以下では、第1及び第2実施形態と異なる構成、例えば第1入射面7bの構成について、説明を行う。なお、第3実施形態で省略された構成については、第1及び第2実施形態の説明に準ずる。
[Third Embodiment]
The basic configuration of the third embodiment is substantially the same as that of the first and second embodiments. Therefore, a configuration different from the first and second embodiments, for example, the configuration of the
図16A及び図16Bに示すように、第1入射面7bは、照射光の光度分布を調整する光度調整部7b1を、有する。光度調整部7b1は、拡散光である照射光の光度を、調整する。
As shown in FIGS. 16A and 16B, the
例えば、光度調整部7b1は、第1入射面7bに設けられる。例えば、図16Aに示すように、光度調整部7b1は、複数のプリズム7b2を有する。複数のプリズム7b2それぞれは、第1入射面7b上に凹状に形成される。また、図16Bに示すように、光度調整部7b1は、円弧状の凹部7b3を有していてもよい。円弧状の凹部7b3は、第1入射面7b上に形成される。
For example, the light intensity adjusting unit 7b1 is provided on the
図17Aは、光度調整部7b1が第1入射面7b上に形成されていない場合の光度分布である。図17Aの光度分布では、ピーク値が鋭角に形成される。図17Bは、光度調整部7b1が第1入射面7b上に形成された場合の光度分布である。図17Bの光度分布では、ピーク値が実質的に曲面状に形成される。
FIG. 17A is a light intensity distribution when the light intensity adjusting portion 7b1 is not formed on the
上記のように光度調整部7b1を第1入射面7b上に形成することによって、照射光の光度ムラを低減することができる。すなわち、光度ムラの小さい照射光を用いて、コリメート光を生成することによって、コリメート光の照度を均一化することができる。すなわち、映像Eの輝度を均一化することができる。
By forming the light intensity adjusting portion 7b1 on the
[第4実施形態]
第4実施形態の基本構成は、第1から第3実施形態と実質的に同じである。このため、以下では、第1から第3実施形態と異なる構成について、説明を行う。なお、第4実施形態で省略された構成については、第1から第3実施形態の説明に準ずる。
[Fourth Embodiment]
The basic configuration of the fourth embodiment is substantially the same as that of the first to third embodiments. Therefore, in the following, a configuration different from the first to third embodiments will be described. The configurations omitted in the fourth embodiment are the same as those in the first to third embodiments.
図18Aに示すように、表示装置1は、照射光の拡散を制限する光制限部15を、さらに備える。光制限部15は、光源3及び反射面7cの間に設けられる。
As shown in FIG. 18A, the
図18Aでは、光制限部15は、光源3及び第1入射面7bの間に設けられる。例えば、光制限部15は、遮光構造15aを有する。遮光構造15aは、遮光本体15a1と、導光孔15a2とを、有する。
In FIG. 18A, the
遮光本体15a1は、光源3及び第1入射面7bの間に配置される。導光孔15a2は、遮光本体15a1に設けられる。導光孔15a2は、光源3から照射される照射光を、変換部7(例えば第1本体部7a)に導く。導光孔15a2を通過した光は、変換部7(例えば第1本体部7aの第1入射面7b)に入射される。
The light shielding body 15a1 is arranged between the
詳細には、照射光が光源3から導光孔15a2に照射されると、照射光の拡散が遮光本体15a1の内周面によって制限される。これにより、照射光の指向性を向上することができる。すなわち、変換部7例えば反射面7cを、小型化することができる。
Specifically, when the
<第4実施形態の変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
<Modification of Fourth Embodiment>
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
(C1)前記実施形態の光制限部15は、図18Bに示すように、光屈曲レンズ15bを有していてもよい。光屈曲レンズ15bは、光源3及び反射面7cの間に配置される。
(C1) The
この場合、光源3の照射光は、光屈曲レンズ15bの入射面15b1に入射される。光屈曲レンズ15bの出射面15b2は、凸状に湾曲して形成される。光屈曲レンズ15bを通過した光は、変換部7(例えば第1本体部7aの入射面)に向かうように、光屈曲レンズ15bの出射面15b2において屈曲される。このように、光源3の拡散光が、光屈曲レンズ15bによって、整光される。
In this case, the irradiation light from the
これにより、照射光の指向性を向上することができる。すなわち、変換部7例えば反射面7cを、小型化することができる。
Thereby, the directivity of the irradiation light can be improved. That is, the
(C2)前記実施形態の光制限部15は、図18Cに示すように、第1本体部7aの側面に設けられていてもよい。この場合、光制限部15は、傾斜面15cによって構成される。傾斜面15cは、第1本体部7aの側面に設けられる。傾斜面15cは、第1入射面7bに接続される。
(C2) The
この場合、光源3の照射光は、第1本体部7aの第1入射面7bに入射される。第1本体部7aの第1入射面7bに入射された光の拡散光は、傾斜面15cによって反射され、反射面7cに向けて進む。このように、拡散光は、第1本体部7aの傾斜面15cによって、整光される。
In this case, the irradiation light from the
これにより、照射光の指向性を向上することができる。すなわち、変換部7例えば反射面7cを、小型化することができる。
Thereby, the directivity of the irradiation light can be improved. That is, the
(C3)前記実施形態の光制限部15は、図18Dに示すように、第1本体部7aの側面に設けられていてもよい。この場合、光制限部15は、吸収部材15dによって構成される。吸収部材15dは、第1本体部7aの側面に取り付けられる。吸収部材15dは、第1本体部7aの側面に塗布されてもよい。
(C3) The
この場合、光源3の照射光は、第1入射面7bに入射される。この際に、光源3の拡散光が、吸収部材15dによって吸収される。これにより、照射光の指向性を向上することができる。すなわち、変換部7例えば反射面7cを、小型化することができる。
In this case, the irradiation light from the
(C4)前記実施形態の光制限部15は、図18Eに示すように、第1本体部7aの第1入射面7bを凸状に形成することによって、構成されてもよい。この場合、光源3の照射光は、凸状の第1入射面7bに入射される。この際に、光源3の照射光は、反射面7cに向かうように、第1入射面7bによって屈曲される。このように、光源3の拡散光が、第1入射面7bによって、整光される。これにより、照射光の指向性を向上することができる。すなわち、変換部7例えば反射面7cを、小型化することができる。
(C4) As shown in FIG. 18E, the
[第5実施形態]
第5実施形態の基本構成は、第1から第4実施形態と実質的に同じである。このため、以下では、第1から第4実施形態と異なる構成について、説明を行う。なお、第5実施形態で省略された構成については、第1から第4実施形態の説明に準ずる。
[Fifth Embodiment]
The basic configuration of the fifth embodiment is substantially the same as that of the first to fourth embodiments. Therefore, in the following, a configuration different from the first to fourth embodiments will be described. The configurations omitted in the fifth embodiment are the same as those in the first to fourth embodiments.
図19に示すように、変換部7は、複数(例えば3個)の光源3c,3d,3eそれぞれから照射される照射光を集光する集光部7eを、さらに有する。
As shown in FIG. 19, the
例えば、集光部7eは、第1本体部7aに設けられる。集光部7eは、第1本体部7aと一体に設けられてもよいし、第1本体部7aと別体に設けられてもよい。
For example, the light collector 7e is provided in the first
集光部7eは、複数の導光管部7e1,7e2,7e3を、有する。複数の導光管部7e1,7e2,7e3は、複数の照射光を各別に第1入射面7bに導く。具体的には、複数の導光管部7e1,7e2,7e3は、各光源3c,3d,3eの光軸K1,K2,K3が、1点で交差するように、配置される。
The light collecting section 7e has a plurality of light guide tube sections 7e1, 7e2, 7e3. The plurality of light guide tube portions 7e1, 7e2, 7e3 respectively guide the plurality of irradiation lights to the
この場合、複数の光源3c,3d,3eそれぞれから照射される照射光を、集光部7eによって集光することができるので、高照度の照射光を生成することができる。すなわち、高照度のコリメート光を生成することができるので、高輝度の映像Eを表示することができる。
In this case, since the irradiation light emitted from each of the plurality of
[第6実施形態]
第6実施形態の基本構成は、第1から第5実施形態と実質的に同じである。このため、以下では、第1から第5実施形態と異なる構成について、説明を行う。なお、第6実施形態で省略された構成については、第1から第5実施形態の説明に準ずる。
[Sixth Embodiment]
The basic configuration of the sixth embodiment is substantially the same as that of the first to fifth embodiments. Therefore, in the following, configurations different from those of the first to fifth embodiments will be described. The configurations omitted in the sixth embodiment are the same as those in the first to fifth embodiments.
図20A及び図20Bに示すように、結像部9は、変換部7と一体に形成され、コリメート光の進行方向と交差する方向に、配置される。詳細には、結像部9は、変換部7と一体に形成され、コリメート光の進行方向と直交する方向に、配置される。
As shown in FIGS. 20A and 20B, the
この場合、光源3から照射された照射光が、変換部7の第1入射面7bに入射される。この照射光を反射面7cによって反射することによって、コリメート光が生成される。コリメート光は、変換部7(第1本体部7a)の内部において結像部9に向かって進み、変換部7及び結像部9の接続部において変換部7と交差する方向に進む。このコリメート光は、結像部9の映像生成部9bによって、結像部9の側方に反射される。これにより、映像Eが、結像部9の側方に表示される(図20Bを参照)。
In this case, the irradiation light emitted from the
この構成によって、変換部7が配置される平面と間隔を隔てて、映像Eを表示することができるので、観察者が結像部9の側方(ランプカバーTの外側)から映像Eを見た場合、映像Eの背後に変換部7が見えないので、映像Eを好適に視認することができる。また、デッドスペース等を有効に活用することができる。
With this configuration, the image E can be displayed at a distance from the plane on which the
[第7実施形態]
第7実施形態の基本構成は、第1から第6実施形態と実質的に同じである。このため、以下では、第1から第6実施形態と異なる構成について、説明を行う。なお、第7実施形態で省略された構成については、第1から第6実施形態の説明に準ずる。
[Seventh Embodiment]
The basic configuration of the seventh embodiment is substantially the same as that of the first to sixth embodiments. Therefore, in the following, a configuration different from the first to sixth embodiments will be described. The configurations omitted in the seventh embodiment are the same as those in the first to sixth embodiments.
図21A〜図21Cに示すように、導光板5は、映像Eまわりに光を放出する光放出部17を、さらに有する。この場合、光放出部17は、結像部9に設けられる。例えば、光放出部17は、結像部9の第2本体部9aに設けられる。詳細には、光放出部17は、コリメート光の進行方向(Y方向)における第2本体部9aの端部に、設けられる。
As shown in FIGS. 21A to 21C, the
光放出部17は、第2本体部9aから映像E側に光を放出可能なように、形成される。例えば、図21Bに示すように、光放出部17は、傾斜部17aを有する。傾斜部17aは、映像E側の部分が傾斜している。また、図21Cに示すように、光放出部17は、第2本体部9aから映像E側に向けて湾曲する湾曲部17bを、有していてもよい。
The
この場合、結像部9の第2本体部9aを通過した光が、光放出部17から映像Eのまわりに放出される。これにより、映像Eまわりの輝度を上昇させることができる。すなわち、映像Eが表示される空間の輝度を、上昇させることができる。
In this case, the light that has passed through the second
[他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
[Other Embodiments]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
(1)前記実施形態の表示装置1は、立体的な映像Eを表示してもよいし、平面的な映像Eを表示してもよい。また、表示装置1は、立体的な映像E及び平面的な映像Eを同時に表示してもよい。さらに、表示装置1は、立体的な映像E及び平面的な映像Eを、互いに切り換えて表示してもよい。
(1) The
(2)前記実施形態における表示装置1の導光板5は、導光板5の特性を評価するための評価パターンPを、有していてもよい。この場合、例えば、図22(a)に示すように、評価パターンPは、映像生成部9bとは異なる位置において、導光板5例えば変換部7(第1本体部7a)に、設けられる。
(2) The
ここで、コリメート光が評価パターンPによって反射されると、評価パターン用の映像が、映像Eとは異なる位置に、表示される。この評価パターン用の映像を評価することによって、導光板5の特性を評価することができる。なお、図22(b)〜図22(e)には、評価パターンPの一例が示されている。
Here, when the collimated light is reflected by the evaluation pattern P, an image for the evaluation pattern is displayed at a position different from the image E. The characteristics of the
(3)前記実施形態では、表示装置1がテールランプ用の照明装置(車両用の照明装置)に適用される場合の例が、示されたが、表示装置1は、他の装置にも適用可能である。
(3) In the above-described embodiment, an example in which the
例えば、表示装置1は、入力装置にも適用可能である。この場合、図23に示すように、入力装置101は、上述した表示装置1と、映像Eに接近する物体を検出するセンサ部110とを、備える。
For example, the
例えば、センサ部110は、非接触で物体を検出する近接センサである。ここでは、センサ部110は、赤外線を用いて、映像Eに接近する物体を、検知する。
For example, the
センサ部110は、例えば、光電センサである。センサ部110は、投光素子110aと、受光素子110bとを、有する。
The
投光素子110aは、映像Eに向けて赤外線を照射する。受光素子110bは、物体によって反射された赤外線を受ける。センサ部110は、検出結果を示す信号をコントローラ50に出力する。
The
詳細には、センサ部110は、限定反射センサである。限定反射センサは、所定の検出位置Pに物体が位置した場合に、物体の存在を検出する。
Specifically, the
限定反射センサは、複数の所定の検出位置Pの少なくともいずれか1つに物体が位置した場合に、物体の存在を検出してもよい。本実施形態では、所定の検出位置Pは、映像Eの内部に、含まれる。 The limited reflection sensor may detect the presence of the object when the object is located at at least one of the plurality of predetermined detection positions P. In the present embodiment, the predetermined detection position P is included inside the image E.
このように、入力装置101を構成することによって、入力装置101を、スイッチ等のような操作装置として、動作させることができる。
By configuring the
本発明によれば、表示装置1及び車両用の照明装置において、映像Eを好適に結像することができる。
According to the present invention, the image E can be preferably formed in the
1 表示装置
3 光源
3a 第1光源
3b 第2光源
5 導光板
7 変換部
7a 第1本体部
7b 第1入射面
7b1 光度調整部
7c 反射面
7c1 第1反射面
7c2 第2反射面
7c3 第3反射面
7c4 第4反射面
7c5 第5反射面
7d 透過面
7e 集光部
7f 遮光部
8 プリズム
9 結像部
9a 第2本体部
9b 映像生成部
11 広角光除去部
12 第1広角光除去部
13 第2広角光除去部
15 光制限部
17 光放出部
E 映像
H 出射幅
1
Claims (23)
前記変換部と一体に形成され前記コリメート光によって所定のパターンを結像する結像部と、
を備える導光板。 A conversion unit that converts incident light into collimated light,
An image forming unit which is formed integrally with the conversion unit and forms an image of a predetermined pattern by the collimated light,
A light guide plate.
前記結像部は、前記第1本体部と一体に形成される第2本体部と、前記第2本体部に設けられ前記所定のパターンを結像するパターン生成部とを、有する、
請求項1に記載の導光板。 The conversion unit has a first main body, and a reflection surface that is provided in the first main body and that generates the collimated light by reflecting the incident light,
The image forming unit includes a second main body part formed integrally with the first main body part, and a pattern generating part provided in the second main body part for forming an image of the predetermined pattern.
The light guide plate according to claim 1.
請求項2に記載の導光板。 The reflective surface is formed in an aspherical shape,
The light guide plate according to claim 2.
請求項2に記載の導光板。 The reflective surface has a plurality of recesses,
The light guide plate according to claim 2.
請求項2から4のいずれか1項に記載の導光板。 The conversion unit has a plurality of reflection surfaces that individually reflect the plurality of incident lights.
The light guide plate according to any one of claims 2 to 4.
請求項2から5のいずれか1項に記載の導光板。 According to the illuminance of the incident light reaching the reflecting surface, the reflecting surface is formed so that the illuminance of the collimated light reaching the imaging unit is made uniform.
The light guide plate according to claim 2.
をさらに備える請求項1から6のいずれか1項に記載の導光板。 A wide-angle light removing unit that removes a wide-angle component of the incident light,
The light guide plate according to claim 1, further comprising:
請求項7に記載の導光板。 The wide-angle light removing unit is provided between an incident unit on which the incident light is incident and the conversion unit,
The light guide plate according to claim 7.
請求項7に記載の導光板。 The wide-angle light removal unit is provided in the conversion unit,
The light guide plate according to claim 7.
前記広角光除去部は、前記第1入射光の広角成分を除去する第1広角光除去部と、前記第2入射光の広角成分を除去する第2広角光除去部とを、有し、
前記第1広角光除去部は、前記第1本体部及び前記第2反射面の少なくともいずれか一方に、設けられ、
前記第2広角光除去部は、前記第1本体部及び前記第1反射面の少なくともいずれか一方に、設けられる
請求項9に記載の導光板。 The conversion unit includes a first body, a first reflection surface that reflects the first incident light, and a second reflection surface that reflects the second incident light.
The wide-angle light removing unit includes a first wide-angle light removing unit that removes a wide-angle component of the first incident light and a second wide-angle light removing unit that removes a wide-angle component of the second incident light.
The first wide-angle light removing section is provided on at least one of the first main body section and the second reflecting surface,
The light guide plate according to claim 9, wherein the second wide-angle light removing portion is provided on at least one of the first main body portion and the first reflecting surface.
請求項2から5のいずれか1項に記載の導光板。 The reflecting surface includes a non-vapor-deposited third reflecting surface that reflects the incident light, and a fourth reflecting surface that converts the reflected light reflected by the third reflecting surface into the collimated light.
The light guide plate according to claim 2.
前記第3反射面は、前記第5反射面によって反射された反射光を透過可能に、配置される、
請求項11に記載の導光板。 The reflecting surface further includes a fifth reflecting surface that reflects a wide-angle component of the incident light,
The third reflecting surface is arranged so that the reflected light reflected by the fifth reflecting surface can be transmitted.
The light guide plate according to claim 11.
請求項11又は12に記載の導光板。 The conversion unit further includes a transmissive surface arranged to transmit a wide-angle component of the incident light.
The light guide plate according to claim 11.
請求項13に記載の導光板。 A light-blocking portion that blocks transmitted light is provided on the transparent surface,
The light guide plate according to claim 13.
請求項13又は14に記載の導光板。 The transparent surface is formed in a tapered shape,
The light guide plate according to claim 13 or 14.
前記入射部は、前記入射光の光度分布を調整する光度調整部を、有する、
請求項2から15のいずれか1項に記載の導光板。 The first body portion has an incident portion on which the incident light is incident,
The incident unit includes a light intensity adjusting unit that adjusts a light intensity distribution of the incident light,
The light guide plate according to any one of claims 2 to 15.
をさらに備える1から16のいずれか1項に記載の導光板。 A light limiting section for limiting the diffusion of the incident light,
17. The light guide plate according to any one of 1 to 16, further comprising:
をさらに備える1から17のいずれか1項に記載の導光板。 The conversion unit further includes a light collecting unit that collects the plurality of incident lights.
The light guide plate according to any one of 1 to 17, further comprising:
をさらに備える1から18のいずれか1項に記載の導光板。 The predetermined pattern is imaged in a direction intersecting a direction in which the collimated light travels,
19. The light guide plate according to any one of 1 to 18, further comprising:
をさらに備える1から19のいずれか1項に記載の導光板。 A light emitting portion that emits light around the predetermined pattern,
The light guide plate according to any one of 1 to 19, further comprising:
前記入射光を照射する発光体と、
を備える表示装置。 A light guide plate according to any one of claims 1 to 20,
A light-emitting body that irradiates the incident light;
A display device including.
前記所定のパターンに接近する物体を、検知するセンサ部と、
を備える入力装置。 A display device according to claim 21,
A sensor unit for detecting an object approaching the predetermined pattern,
An input device including.
を備える車両用の照明装置。 The display device according to claim 21,
An illumination device for a vehicle including the.
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